Модель нефрэктомияй мыши 5/6, который индуцирует экспериментальный уремический кардиомиопатия
Summary
Эта рукопись содержит подробные двухэтапный хирургические процедуры для выполнения мыши 5/6й частичной нефрэктомии (PNx) с полюса перевязки. Через четыре недели после операции, по сравнению с приводом Шам мышей, мышей PNx разработали нарушение функции почек, анемия, гипертрофии сердца, фиброз сердца и снижение систолической и диастолической функции сердца.
Abstract
Хроническая болезнь почек (CKD) является большим фактором риска для сердечно-сосудистых заболеваний и смертности и постепенно развивается в клинический фенотип, под названием «уремический кардиомиопатия». Мы здесь описать экспериментальную модель мыши CKD, названный 5/6й частичной нефрэктомии (PNx) с полюса перевязки, который разработал уремический кардиомиопатия на четыре недели после операции. Эта модель PNx была исполнена двухэтапную операцию. В хирургии шаг один были лигируют оба полюса левой почки. В хирургии шаг 2, который был проведен 7 дней после операции шаг один, был удален правой почки. Шам хирургии те же процедуры операции были выполнены, но без полюса перевязка левой почки или удаления правой почки. Хирургические процедуры проще и менее трудоемким, по сравнению с другими методами. Однако остаток функциональной почечной массы не контролируется так же легко, как перевязка почечной артерии. Через четыре недели после операции, по сравнению с приводом Шам мышей, мышей PNx разработали нарушение функции почек, анемия, гипертрофии сердца, фиброз сердца и снижение систолической и диастолической функции сердца.
Introduction
CKD, также известный как хронической почечной недостаточности, является прогрессивной потере функции почек с течением времени, что в конечном итоге превращается в постоянный почечной недостаточности. CKD, от ранней стадии почечной болезни государства терминальной стадии почечной болезни (ТПН), является большим фактором риска для сердечно-сосудистых заболеваний и смертности и постепенно развивается в клинический фенотип, под названием «уремический кардиомиопатия»1, 2,3. Уремический кардиомиопатия у больных с CKD или ТПН связан с сердечно-сосудистые аномалии, главным образом вызвано перегрузкой левого желудочка (LV) давления и/или объема, приводит к гипертрофии LV (ГЛЖ), LV дилатация и систолической дисфункции LV4 ,5,6. Фиброз сердца является другой общей патологический процесс уремический кардиомиопатия, что уменьшает результате LV диастолическая дисфункция сердечной соответствия. Тяжелой сердечной фиброз может привести к внезапной сердечной смерти, даже в тех, кто без сердца симптомы7.
5/6-й PNx представляет собой часто используемые CKD животных модель для исследования на животных с участием почечной недостаточности, кардиомиопатии уремический и гипертонии. PNx достигается абляции почечной паренхимы 5/6. Крыса была первоначально разработана модель с двумя наиболее распространенных протоколов работающих хирургическая резекция или миокарда. Крыса PNx модель является чрезвычайно полезной моделью для изучения уремический кардиомиопатия с существенной высоты артериального давления, гипертрофии сердца и нарушение диастолической функции. Позже благодаря широкая доступность и простота изготовления генетических манипуляций в системе мыши были разработаны мыши PNx модели, работала моделью крыса, с аналогичными методами.
Это хорошо документированы, что системные окислителя стресс является постоянной чертой обеих клинической и экспериментальной уремический кардиомиопатия8,9. Кроме того окислитель стресс способствует уремический синдром10и играет важную роль в патогенезе сердечной ненормальности в уремический кардиомиопатия11,12,13. С этого момента, мы показали, что грызун 5/6-й PNx модель вызывает морфологические, физиологические и биохимические особенности уремический кардиомиопатия14,,1516, 17. в модель PNx мыши, описанных здесь, действовали PNx мышей разработала значительные оксидативного стресса, по крайней мере частично опосредованной, Na/K-АТФазы сигнализации функция, которая имеет решающее значение в PNx опосредованной экспериментальной уремический кардиомиопатия. Затухание Na/K-АТФазы сигнализации не только уменьшает окислительного амплификации, но также улучшает фенотипические изменения в PNx опосредованной экспериментальной уремический кардиомиопатия18.
Protocol
Representative Results
Discussion
Крыса 5/6й PNx модель широко использовалась для изучения CKD. Из-за гораздо меньшие почек размер в мышь классическая артерии перевязки и полюс резекции очень сложным в моделях мыши с возможной высокой смертности и неожиданные кровотечения/кровопотери.
Мы приняли модел…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана NIH R15 1R15DK106666-01A1 (к Лю J.) и низ RO1 HL071556 (к. и. Шапиро).
Materials
| Iris Scissors, 11.5 cm, Straight | World Precision Instruments | 501758 | |
| WPI Swiss Tweezers #5 11 cm, 0.1×0.06 mm Tips | World Precision Instruments | 504506 | |
| Jewelers #5 Forceps, 11cm, Straight, Titanium | World Precision Instruments | 555227F | |
| Iris Forceps, 10cm, Straight, Serrated | World Precision Instruments | 15914 | |
| Tweezers #3, 11cm, 0.2×0.4mm Tips | World Precision Instruments | 501976 | |
| Medesy Iris 4.5" Curved Scissors, Stainless Steel | Net23 | 3512 | www.Net32.com |
| Dr. Slick Iris Scissors; 3.5" | Avid Max | 220-1-965-IrisScsrs-P | www.Avid Max.com |
| Miltex Iris Scissors 4 1/8" Curved | 4mdmedical | V95-306 | www.4mdmedical.com |
| 5" Hemostat clap, curved jaw | PJTool | 4355 | www.pjtool.com |
| sklar Knapp Iris scissors, straight and sharp/blunt 4" | Medical Device depot | 64-3430 | www.medicaldevicedepot.com |
| Kelly Hemostatic Forceps straight 5.5" | Pilgtimmedical | FA710-50 | www.pilgtimmedical.com |
| C57BL/6 mice | Hilltop Lab Animals Inc. | ||
| Mouse Handling Table and rectal thermometer | Visualsonics | ||
| MicroScan transducer | Vevo 1100 | MS400 | |
| Vevo 1100 Imaging System | FUJIFILM VisualSonics Inc. | ||
| Cystatin C ELISA kit and mouse creatinine kit | Crystal Chem. Inc. | ||
| Mouse BUN ELISA kit | MyBioSource Inc |
Referenzen
- Sarnak, M. J., et al. Kidney Disease as a Risk Factor for Development of Cardiovascular Disease: A Statement From the American Heart Association Councils on Kidney in Cardiovascular Disease, High Blood Pressure Research, Clinical Cardiology, and Epidemiology and Prevention. Circulation. 108 (17), 2154-2169 (2003).
- Levey, A. S., et al. Controlling the epidemic of cardiovascular disease in chronic renal disease: what do we know? What do we need to learn? Where do we go from here? National Kidney Foundation Task Force on Cardiovascular Disease. Am J Kidney Dis. 32 (5), 853-906 (1998).
- Schiffrin, E. L., Lipman, M. L., Mann, J. F. E. Chronic Kidney Disease. Effects on the Cardiovascular System. 116 (1), 85-97 (2007).
- Foley, R. N., et al. Clinical and echocardiographic disease in patients starting end-stage renal disease therapy. Kidney Int. 47 (1), 186-192 (1995).
- Foley, R. N., et al. The prognostic importance of left ventricular geometry in uremic cardiomyopathy. J Am Soc Nephrol. 5 (12), 2024-2031 (1995).
- Alhaj, E., et al. Uremic cardiomyopathy: an underdiagnosed disease. Congest Heart Fail. 19 (4), 40-45 (2013).
- Gulati, A., et al. Association of fibrosis with mortality and sudden cardiac death in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy. JAMA. 309 (9), 896-908 (2013).
- London, G. M., Parfrey, P. S. Cardiac disease in chronic uremia: pathogenesis. Adv Ren Replace Ther. 4 (3), 194-211 (1997).
- Mohmand, B., Malhotra, D. K., Shapiro, J. I. Uremic cardiomyopathy: role of circulating digitalis like substances. Front Biosci. 10, 2036-2044 (2005).
- Himmelfarb, J., McMonagle, E. Manifestations of oxidant stress in uremia. Blood Purif. 19 (2), 200-205 (2001).
- Okamura, D. M., Himmelfarb, J. Tipping the redox balance of oxidative stress in fibrogenic pathways in chronic kidney disease. Pediatr Nephrol. 24 (12), 2309-2319 (2009).
- Himmelfarb, J., Stenvinkel, P., Ikizler, T. A., Hakim, R. M. The elephant in uremia: oxidant stress as a unifying concept of cardiovascular disease in uremia. Kidney Int. 62 (5), 1524-1538 (2002).
- Becker, B. N., Himmelfarb, J., Henrich, W. L., Hakim, R. M. Reassessing the cardiac risk profile in chronic hemodialysis patients: a hypothesis on the role of oxidant stress and other non-traditional cardiac risk factors. J Am Soc Nephrol. 8 (3), 475-486 (1997).
- Drummond, C. A., et al. Reduction of Na/K-ATPase affects cardiac remodeling and increases c-kit cell abundance in partial nephrectomized mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306 (12), 1631-1643 (2014).
- Kennedy, D. J., et al. Partial nephrectomy as a model for uremic cardiomyopathy in the mouse. Am J Physiol Renal Physiol. 294 (2), 450-454 (2008).
- Haller, S. T., et al. Monoclonal antibody against marinobufagenin reverses cardiac fibrosis in rats with chronic renal failure. Am J Hypertens. 25 (6), 690-696 (2012).
- Tian, J., et al. Spironolactone attenuates experimental uremic cardiomyopathy by antagonizing marinobufagenin. Hypertension. 54 (6), 1313-1320 (2009).
- Liu, J., et al. Attenuation of Na/K-ATPase Mediated Oxidant Amplification with pNaKtide Ameliorates Experimental Uremic Cardiomyopathy. Sci Rep. 6, 34592 (2016).
- Yan, Y., et al. Involvement of reactive oxygen species in a feed-forward mechanism of Na/K-ATPase-mediated signaling transduction. J Biol Chem. 288 (47), 34249-34258 (2013).
- Leelahavanichkul, A., et al. Angiotensin II overcomes strain-dependent resistance of rapid CKD progression in a new remnant kidney mouse model. Kidney Int. 78 (11), 1136-1153 (2010).
- Ma, L. J., Fogo, A. B. Model of robust induction of glomerulosclerosis in mice: importance of genetic background. Kidney Int. 64 (1), 350-355 (2003).
